ТОО "Comfort Pro"

info@promauto.kz
Заказать обратный звонок
WhatsApp: +7 702 844 11 42

WhatsApp: +7 702 844 11 42

Модернизация АСУТП в рамках реконструкции электроснабжения и системы автоматизации с заменой приборного парка на НПС «Степное» KazTransOil



Согласно проекту и разработанным техническим решениям по контролю параметров и по управлению оборудованием, были выполнены пуско-наладочные работы, с последующим вводом в эксплуатацию всего комплекса АСУТП. Структура реконструируемой АСУТП на НПС «Степное» включает в себя три уровня управления:

  • «Первый уровень» - КИП, исполнительные механизмы запорной арматуры, насосов и вентиляторов технологических объектов НПС, оповещатели, кнопки.
  • «Второй уровень» - система автоматизации и система безопасности (ПАЗ, ГС, АСПТ), реализуемые на резервируемом ПЛК S7-400Н и станции распределенного ввода/вывода ЕТ200М фирмы Siemens.
  • «Третий уровень» - СДКУ, включающая уровни МДП, ЦДП и ГДУ, позволяющая дистанционно контролировать и управлять технологическим оборудованием.

Для сбора и хранения информации предусмотрен Сервер СДКУ с программным обеспечением WINCC OA.

Также в Операторной установлено автоматизированное рабочее место (АРМ1 и АРМ2) оператора.

Система АТХ по проекту обеспечивает:

  • измерение давления и температуры нефти в заданных точках;
  • измерение температуры КТП и ДЭС;
  • измерение уровня в дренажной емкости и емкостях для сброса давления;
  • измерение давления на входе/выходе фильтров-грязеуловителей;
  • измерение мощности в ячейках ПС 35/10кВ;
  • управление и сигнализация о положении задвижек;
  • управление и сигнализация о состоянии насосов;
  • сигнализация уровня в емкостях для сброса давления;
  • сигнализация о проникновении в КТП, ДЭС и шкафы SCADA;
  • сигнализация о максимальной температуре в шкафах;
  • контроль напряжения в шкафах SCADA;
  • контроль состояния КТП и ДЭС.

Автоматизация

Целью создания системы автоматизации на НПС «Степное» является:

  • обеспечение уровня надежности и безопасности при эксплуатации технологических объектов;
  • круглосуточное и непрерывное поддержание заданных режимов функционирования;
  • обеспечение точной и достоверной информацией о ходе технологического процесса и состояния оборудования, необходимой и достаточной для принятия правильных и своевременных решений по управлению.
  • обеспечение перехода к малолюдной технологии согласно технического проекта «Модернизация иерархической системы SCADA, с внедрением уровня управления режимами работы нефтепроводов, включая модернизацию систем автоматизации и систем безопасности станционных объектов ЦА с переходом к малолюдной технологии»

Назначение системы

Назначением создания системы автоматизации является реконструкция системы автоматизации (раздел АТХ), системы безопасности (разделы ПАЗ, ГС, АСГПТ) и системы коммерческого учета электроэнергии (раздел АСКУЭ).

Цель создания системы

Целью создания системы автоматизации на НПС «Степное» является:

  • обеспечение уровня надежности и безопасности при эксплуатации технологических объектов;
  • круглосуточное и непрерывное поддержание заданных режимов функционирования;
  • обеспечение точной и достоверной информацией о ходе технологического процесса и состояния оборудования, необходимой и достаточной для принятия правильных и своевременных решений по управлению.
  • обеспечение перехода к малолюдной технологии согласно технического проекта «Модернизация иерархической системы SCADA, с внедрением уровня управления режимами работы нефтепроводов, включая модернизацию систем автоматизации и систем безопасности станционных объектов ЦА с переходом к малолюдной технологии»

Описание технологического процесса

На НПС «Степное» предусмотрены следующие технологические объекты:

  • камеры приема-пуска очистных устройств;

  • емкость сбора утечек ЕП-16 (КППОУ);

  • открытая площадка фильтров-грязеуловителей;



  • открытая площадка узла регулирования давления;

  • общее укрытие магистральных насосных агрегатов (включая открытую площадку задвижек магистральной насосной);

  • емкости приема ударной волны РГС100 №1, РГС100 №2;

  • открытая площадка насосов откачки утечек;



  • блок-бокс маслосистемы;

  • блок-бокс биологической очистки сточных вод;

  • КНС;
  • ДЭС;
  • КТП;



  • СКЗ;
  • блок-бокс гашения ударной волны;
  • блок-бокс оборотного водоснабжения;
  • блок-бокс пенотушения;
  • блок-бокс хозяйственного водоснабжения;
  • блок-бокс водотушения;
  • блок-боксы артскважины №1/2/3;
  • блок-боксы приточных вентиляторов;
  • блок-боксы подпорных вентиляторов;

  • блок септика.


Подключение проектируемой НПС к системе нефтепровода осуществляется через электроприводную задвижку №3 на площадке камер приема-пуска очистных устройств, оборудованной двумя камерами, электроприводными задвижками и емкостью сбора утечек ЕП-16 (V=16 м3), с насосом для откачки уловленной нефти (производительность -80 м3/час, напор – 43 м).

Нефть из МН поступает на площадку фильтров-грязеуловителей, предназначенных для очистки поступающей нефти от механических примесей. Количество фильтров -3 (2 рабочих, 1 резервный). Сбор дренажа при опорожнении фильтров-грязеуловителей осуществляется в емкости приема ударной волны РГС100 №1, №2.

После фильтров-грязеуловителей нефть по технологическому трубопроводу диаметром 720мм поступает на вход магистральных насосных агрегатов МНА №1…№4. Производительность насосных агрегатов МНА №1, №4 – 1800 м3/час, напор – 225 м. Производительность насосных агрегатов МНА №2, №3 – 3600 м3/час, напор – 230 м. На входных и выходных трубопроводах магистральных насосов устанавливаются электроприводные задвижки. Технологическая схема НПС предусматривает раздельный сбор утечек нефти и дренажа с магистральных насосных агрегатов, входных и выходных патрубков в емкости приема ударной волны РГС100 №1, №2. После магистральных насосных агрегатов нефть по трубопроводу диаметром 720 мм поступает на регулятор давления, который предназначен для автоматического поддерживания заданного перепада давления. После регулятора давления, через электроприводную задвижку №4, нефть поступает в МН.

Для предотвращения резких повышений давлений в МН и технологических трубопроводах НПС предусмотрена система гашения ударной волны с подземными емкостями-нефтесборниками РГС100 №1, №2 (V=100 м3). Откачка нефти из подземных емкостей РГС100 №1, №2 во входной коллектор МНА осуществляется насосами НУ1, НУ2. Производительность насосов НУ1, НУ2 – 87,5 м3/час, напор – 410 м.

Для работы МНА предусмотрены следующие системы: маслосистема, система оборотного водоснабжения, система подпорной и приточно-вытяжной вентиляции. Для маслоснабжения и охлаждения подшипников МНА предусмотрена маслосистема, которая состоит из рабочего и резервного масляных насосов (производительность -18 м3/час, напор – 40 м), рабочего и резервного маслобаков (V=1,7 м3), аккумулирующего бака (V=0,8 м3), рабочего и резервного аппаратов воздушного охлаждения, фильтров очистки масла и запорной арматуры. Для охлаждения электродвигателей МНА предусмотрена система оборотного водоснабжения, которая состоит из емкости (V=11 м3), рабочего и резервного насосов (производительность -300 м3/час, напор – 85 м), аппаратов воздушного охлаждения и запорной арматуры. Система подпорной вентиляции электрозала предназначена для создания в нем избыточного давления воздуха, система приточно-вытяжной вентиляции общего укрытия МНА - для обеспечения циркуляции воздуха в помещении.

Обеспечение НПС «Степное» водой осуществляется через систему хозяйственного водоснабжения, которая состоит из основной и резервной емкостей (V=10 м3), основного и резервного насосов (производительность - 25 м3/час, напор – 32 м), расширительного бака, компрессора и запорной арматуры. Вода в систему хозяйственного водоснабжения поступает из артезианских скважин №1, 2, 3, и далее поступает в трассу хозяйственного водоснабжения НПС, в систему оборотного водоснабжения, пенотушения и водотушения.

Система водотушения состоит из основного и резервного насосов водотушения (производительность - 102 м3/час, напор – 58 м), запорной арматуры; и предназначена для тушения водой вспомогательных объектов НПС «Степное»: крытая стоянка автотехники, укрытие для ремонта и технического оснащения и т.д.

Для тушения технологических объектов пенораствором (общее укрытие МНА, блок-бокс гашения ударной волны, блок-бокс маслосистемы) предусмотрена система пенотушения, которая состоит из емкостей пожарного запаса воды (V=54 м3), емкостей пожарного запаса пенораствора (V=54 м3), основного бака пенообразователя (V=6,3 м3), резервного бака пенообразователя (V=5,6 м3), основного и резервного насосов пентушения (производительность - 180 м3/час, напор – 58м) и запорной арматуры. Отопление промышленных и жилых помещений на НПС «Степное» обеспечивается котельной.

Сточные воды НПС «Степное» собираются в блоке септика, очищаются в системе биоочистки и направляются на пруд испарителей через КНС. Электроснабжение НПС «Степное» обеспечивается КТП, ДЭС и СКЗ.

Описание СА и ПС

В настоящее время автоматизация технологических объектов НПС «Степное», выполненная на релейно-блочных схемах, морально и физически устарела (год введения в эксплуатацию - 1986). Существующая АСУТП обеспечивает контроль и управление технологического оборудования, визуализацию параметров системы на шкафах в блок-боксе оборотного водоснабжения, пенотушения и на стендах в операторной. Однако существующие СА и СБ не отвечают требованиям СТ АО 38440351-4.014-2010 «Магистральные нефтепроводы. Автоматизированная система управления технологическими проектами» по составу КИП и их характеристикам, реализации систем автоматизации и безопасности на ПЛК и функциям ЧМИ. На НПС «Степное» выполнена реконструкция СА для котельной (проект НПС «Степное». Интерфейс системы автоматики котельных с SCADA по Восточному филиалу») и система водоснабжения (проект НПС «Степное»), (Строительство водовода от канала им. К. Сатпаева»). Данные СА будут интегрированы в создаваемую АСУТП.


ПРОЕКТНЫЕ РЕШЕНИЯ ПО СИСТЕМЕ АСУ ТП

Решения по структуре и функционированию

Структура реконструируемой АСУТП на НПС «Степное» включает в себя три уровня управления:

  • «Первый уровень» - КИП, исполнительные механизмы запорной арматуры, насосов и вентиляторов технологических объектов НПС, оповещатели, кнопки.
  • «Второй уровень» - система автоматизации и система безопасности (ПАЗ, ГС, АСПТ), реализуемые на резервируемом ПЛК.
  • «Третий уровень» - СДКУ, включающая уровни МДП, ЦДП и ГДУ.

Реконструкция системы автоматизации предполагает замену оборудования АСУТП на уровне МДП, для обеспечения защиты, контроля и управления технологическим оборудованием объектов НПС «Степное», а так же для дистанционного контроля и управления технологическим оборудованием с вышестоящего уровня управления ЦДП.

Решения по надежности

Решения по надежности определяются, как совокупность количественных и (или) качественных требований к безотказности, долговечности, ремонтопригодности, сохранности, выполнение которых обеспечивает эксплуатацию изделий с заданными показателями эффективности и безопасности.

Типичными критериями отказов являются:

  • прекращение выполнения изделием заданных функций; снижение качества функционирования (производительности, мощности, точности, чувствительности и других параметров) за пределы допустимого уровня;
  • искажения информации (неправильные решения) на выходе изделий из-за сбоев;
  • внешние проявления, свидетельствующие о наступлении или предпосылках наступления неработоспособного состояния (шум, стук в механических частях изделий, вибрация, перегрев, выделение химических веществ и т.п.).

Для обеспечения отказоустойчивости и непрерывного функционирования КТС реконструируемой системы автоматизации НПС «Степное» должны быть обеспечены следующие условия:

  • резервирование серверов СДКУ и ПЛК;
  • резервирование электропитания с использованием ИБП, способного обеспечить функционирование КТС СДКУ и ПЛК в течение 3 часов;
  • круглосуточное архивирование сервером ввода/вывода СДКУ данных;
  • использование резервированных массивов жестких дисков для серверов;
  • наличие системы оперативной и автономной диагностики оборудования;
  • обеспечение информационной, функциональной и временной избыточностью.
  • использованием полевого оборудования в соответствии с категорией взрывоопасности и типом технологического процесса.

Согласно СТ АО 38440351-4.014-2010 наработка электронных устройств на отказ должна быть не менее 100 000 часов.

Решения по техническому обеспечению АСУ ТП

Комплекс технических средств обеспечивает реализацию всех проектируемых функций системы.

В состав КТС НПС «Степное» входят следующие:

  • датчики и исполнительные механизмы;
  • ПЛК СА и СБ;
  • сервер СДКУ, встроенные базы данных реального времени;
  • АРМ операторов;
  • средства звуковой и световой сигнализации для привлечения внимания персонала к опасным ситуациям;
  • сетевое оборудование;
  • средства синхронизации времени и т.д.

Интеллектуальные контрольно-измерительные приборы, входящие в состав системы автоматизации на НПС «Степное», все взрывозащищенного/ искробезопасного исполнения, имеют сертификаты соответствия, промышленной безопасности и другие сертификаты, допускающие к применению оборудование в категорийных зонах.

Решения по электроприводам запорной арматуры.

Технические характеристики приводов запорной арматуры соответствуют “Техническим требованиям к электрической части интеллектуальных электроприводов", направленные письмом ЦА исх. №21-12/1264 от 25.02.2014г. Проектом выполнено подключение приводов к контроллеру по дискретным сигналам и предусмотрена возможность управления по протоколу Profibus DP.

Для задвижек в СДКУ предусмотрен следующий объем информации:
Состояние:
- открыта;
- закрыта;
- неисправность;
- движение/стоп;
- ключ «Дист»/ «Мест».
Управление:
- открыть;
- закрыть;
- стоп.

Для задвижек в ПАЗ предусмотрен следующий объем информации:
Состояние:
- сигнализация о состоянии запорной арматуры.
Управление:
- аварийное закрытие/открытие.

Решения по системе автоматизации

СА обеспечивает рациональную работу технологических процессов НПС «Степное».

Локальные автоматические системы управления технологическим оборудованием обеспечивают:

  • измерение технологических параметров;
  • автоматическое отключение оборудования при достижении параметрами предельных значений;
  • контроль состояния оборудования;
  • управление и регулирование отдельных технологических параметров объекта.

При реконструкции системы автоматизации учтены следующие требования к ПЛК согласно СТ АО 38440351-4.014-2010:

  • система автоматизации для всех проектируемых технологических сооружений выполнена на базе резервируемых ПЛК;
  • программируемые логические контроллеры поддерживают одновременное выполнение функций противоаварийной защиты и обеспечения безопасности, а также стандартных функций управления;
  • при отказе основного ПЛК переход на резервный, осуществляется автоматически без какой либо, даже кратковременной потери данных с поля, в СДКУ формируются сообщения о факте и причине перехода на резервный ПЛК;
  • резерв по каналам модулей входов/выходов принят более 10%.

Система АТХ в данном проекте реализована для следующих объектов:
- Общее укрытие МНА;
- Площадка фильтров-грязеуловителей;
- Площадка регуляторов давления;
- Блок-бокс ГУВ.
- Блок-бокс маслосистемы;
- Блок-бокс АСУТП;
- Блок-бокс оборотного водоснабжения;
- Блок-бокс хозяйственного водоснабжения;
- Блок-бокс приточных вентиляторов №1,2;
- ЩСУ КППОУ;
- Блок-бокс биологической очистки сточных вод;
- КТП;
- КРУ;
- ДЭС;

По проекту разработаны технические решения по контролю параметров и по управлению оборудованием, которое осуществляется контроллером Simatic S7-400Н фирмы Siemens. Контроллер S7-400Н и станция распределенного ввода/вывода ЕТ200М установлены в шкафах SCADA JF-01, JR-01, JR- 02, JR-03, JR-04, расположенных во вновь запроектированном блок-боксе АСУ ТП, и в J R-05, расположенном в ЩСУ на КППОУ. Так же в Операторной предусматривается установка автоматизированного рабочего места (АРМ1 и АРМ2) оператора (учтены в разделе АПСиЭ). Для сбора и хранения информации предусмотрен Сервер СДКУ (существующий) с программным обеспечением WINCC OA. Питание шкафов SCADA осуществляется от шкафа ШР-1, питание ШР-1 осуществляется через ввод питания (см. 4/19-03-ЭС, л2) или при его отсутствии от ИБП №1. Питание Сервера СДКУ осуществляется от ШР-2. ШР-2 питается от ИБП №2 (~220В).

Система АТХ по проекту обеспечивает:
- измерение давления и температуры нефти в заданных точках;
- измерение температуры КТП и ДЭС;
- измерение уровня в дренажной емкости и емкостях для сброса давления;
- измерение давления на входе/выходе фильтров-грязеуловителей;
- измерение мощности в ячейках ПС 35/10кВ;
- управление и сигнализация о положении задвижек;
- управление и сигнализация о состоянии насосов;
- сигнализация уровня в емкостях для сброса давления;
- сигнализация о проникновении в КТП, ДЭС и шкафы SCADA;
- сигнализация о максимальной температуре в шкафах;
- контроль напряжения в шкафах SCADA;
- контроль состояния КТП и ДЭС.

Решения по системе ПАЗ

Система ПАЗ выполнена на основании НД, указанной в пунктах 56, 77-82 (п.1.5 «Источники разработки»), а также обеспечивает перевод технологического оборудования в безопасный режим при активизации общестанционных защит и (или) возникновения аварийной ситуации.

При реконструкции системы безопасности учитывались следующие требования к ПЛК согласно СТ АО 38440351-4.014-2010:

  • система ПАЗ для всех проектируемых технологических сооружений выполнена на базе отказоустойчивых, резервируемых ПЛК СА;
  • программируемые логические контроллеры поддерживают одновременное выполнение функций противоаварийной защиты и обеспечения безопасности, а также стандартных функций управления;
  • при отказе основного ПЛК переход на резервный, осуществляется автоматически без какой либо, даже кратковременных потерь данных с поля, в СДКУ сформированы сообщения о факте и причине перехода на резервный ПЛК;
  • для обеспечения поддержки функций противоаварийной защиты использованы модули ввода/вывода, предназначенные для системы безопасности;
  • резерв по каналам модулей входов/выходов принят более 10%;

В системе ПАЗ предусмотрена функция останова станции посредством одной кнопки, расположенной на площадке НПС, с функцией положения и предусмотрен алгоритм перевода основного технологического оборудования в безопасное состояние.

По проекту в операторной предусматривается шкаф СБ-1 с резервированными интерфейсными модулями ET200M IM153-2, который обеспечивает:
- Контроль верхнего уровня в дренажных емкостях ЕП-16-1, ЕП-5 №1 и №2 и РГС-100 №1 и №2 СГУВ;
- Контроль давления на входе МНУ;
- Контроль давления до и после РД;
- Аварийное отключение насосов МНА№1...МНА№4, Нпс, Н1мс...Н3мс, Нд, Н1об, Н2об, контроль состояния насосов;
- Аварийное отключение/включение вытяжных вентиляторов Вгув, В1мс, В1мна, В2мна, подпорных вентиляторов 1ПВ1...1ПВ4, 2ПВ1...2ПВ4, П1мна, П2мна, аппаратов воздушного охлаждения В2мс и В3мс и вентиляторов градирни;
- Аварийное закрытие задвижек 26н....33н, 3н и 4н, контроль состояния задвижек;
- Аварийное открытие задвижек 5н и 6н на входе НПС;
- Контроль затопления площадки МНУ и Маслосистемы.

Также оператор имеет возможность дистанционно управлять станцией с помощью кнопок на панели шкафа СБ-1:
- Z-SB1 - Аварийное отключение НПС;
- Z-SB2 - Аварийное отключение МНС;
- Z-SB3 - Аварийное закрытие НПС;
- Z-SB4 - Кнопка проверки света/звука системы ПАЗ;
- Z-SB5 - Кнопка снятия звука системы ПАЗ;
- Z-SB6 - Кнопка деблокировки системы ПАЗ.

Решения по системе АПСиЭ

Реконструируемая система АПСиЭ предназначена для обнаружения пожара в начальной стадии развития на технологических объектах НПС «Степное» с последующей передачей сигналов на запуск системы оповещения и управляющих сигналов на запуск технологического оборудования, участвующего в системе установки пожаротушения.

Система пенотушения и водотушения реализована на отдельном ПЛК. Пожарная панель установлена в операторной с выдачей сигнала о пожаре на ПЛК системы АПСиЭ, а также в КПП.

В ПЛК системы ПАЗ передается дискретный сигнал о пожаре с ПЛК системы АПСиЭ.

Согласно Технический регламента «Требования по оборудованию зданий, помещений и сооружений системами автоматического пожаротушения и автоматической пожарной сигнализации, оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре» и СН РК 2.02-11-2002 в операторной предусмотрена:
а) световая и звуковая сигнализация:
- о возникновении пожара (с расшифровкой по направлениям или помещениям в случае применения адресных систем пожарной сигнализации);
- о срабатывании установки (с расшифровкой по направлениям или помещениям);
б) световая сигнализация:
- о наличии напряжения на основном и резервном вводах электроснабжения;
- об отключении звуковой сигнализации о пожаре (при отсутствии автоматического восстановления сигнализации);
- об отключении звуковой сигнализации о неисправности (при отсутствии автоматического восстановления сигнализации);

Система АПСиЭ в данном проекте реализована для следующих объектов:
- Операторная;
- Общее укрытие МНА;
- Блок-бокс ГУВ.
- Блок-бокс маслосистемы;
- Блок-бокс АСУТП;
- Блок-бокс водотушения;
- Блок-бокс пенотушения;
- Блок-бокс оборотного водоснабжения;
- Блок-бокс хозяйственного водоснабжения;
- Блок-бокс приточных вентиляторов №1,2;
- ЩСУ КППОУ;
- Блок-бокс биологической очистки сточных вод;
- Котельная;
- ЗРУ;
- ДЭС;
- КПП.

Система Автоматической пожарной сигнализации и электроуправления включает в себя:
- Пожаротушение;
- Пожарную сигнализацию.

Пожаротушение

По проекту разработаны технические решения по контролю параметров и по управлению оборудованием, которое осуществляется контроллером SIMATIC S7-300 CPU 315-2 PN/DP фирмы Siemens, установленным в шкафу СБ-1. Шкаф СБ-1 расположен в Операторной.

Пожарная сигнализация.

В проекте заложены входные/выходные модули FDCIO222, FDCIO223, дымовой детектор OP720, тепловые извещатели OOH740-А9-Ex, тепловой детектор HI720, ручной извещатель FDM224, ручной пожарный извещатель FDM223-Ex фирмы Siemens.

В качестве светозвуковой сигнализации и табло «Выход» предусмотрены взрывозащищенные ПГ3-СИРЕНА, ПГСК02 и ПГС-ИТ35 фирмы Cortem. В качестве датчиков пламени в проекте выбран трехканальные ИК-датчики SharpEye 40/40I фирмы SPECTREX INC.

Ручные пожарные извещатели установить на высоте 1,5м от пола, дымовые/тепловые устанавливаются на потолке. Табло на высоте 2,2м, сирена - 2,5м.

Также по проекту предусмотрена пожарная панель управления FC724-ZA фирмы Siemens, которая установлена в Операторной. От пожарной панели сигналы о пожаре передается в шкаф СБ-1 (См. структурную схему 4/19-02.2-АПСиЭ.С1.М). В КПП предусмотрен пожарный пульт управления FT2010-A1.

Контроллер АПСиЭ выполняет следующие функции:
1. Измерения:
- давления трубопроводах на выходе насосов Н1пт, Н2пт, Н1вт, Н2вт, Н3пе, Н4по; на трубопроводах в систему пенного пожаротушения;
- уровня и температуры воды в емкостях пожарного запаса пенораствора I, II;
- уровня и температуры воды в емкостях пожарного запаса воды III, IV, V, VI;
- уровня и температуры воды в основном баке пенообразователя.
- температуры воды на трубопроводах между емкостями;
- температуры в блок-боксе пенотушения;
- температуры в блок-боксе водотушения;
2. Сигнализация:
- нижнего уровня в основном баке пенообразователя;
- аварийно верхнего и аварийно нижнего уровня в емкостях пожарного запаса пенораствора I, II;
- аварийно верхнего и аварийно нижнего уровня в емкостях пожарного запаса воды III, IV, V, VI;
- о состоянии электрозадвижек и насосных агрегатов;
- о режимах управления (местное /дистанционное автоматическое) в котором находятся электрозадвижки и насосные агрегаты.
- разрешение на включение насосов водотушения
- о пожаре от пожарной панели ARK1 в операторной;
3. Управление:
- электрозадвижками на технологических трубопроводах;
- управление насосами;
- Автоматическое отключение при пожаре:
- вытяжного вентилятора В1об;
- вытяжного вентилятора В1хв;
- вытяжного вентилятора В1тк;
- вытяжного вентилятора В2тк;
- вытяжного вентилятора В1био;
- кондиционера ГрК в операторной;

Решения по системе ГС

Реконструируемая система ГС предназначена для постоянного контроля за состоянием загазованности окружающей среды на объектах НПС «Степное», выдачи предупредительных сигналов о возникновении опасных концентраций. Информационные табло, световое и звуковое оповещение обеспечивает своевременное оповещение персонала о срабатывании системы газового пожаротушения. Программируемое время задержки включения системы газового пожаротушения составляет 32 сек, что позволит работающему персоналу своевременно покинуть помещение и принять необходимые меры. Система ГС реализована на базе ПЛК системы безопасности с получением аналоговых сигналов от газоанализаторов Polytron 5310 и выдачей дискретных сигналов на светозвуковые оповещатели и исполнительные механизмы.

Система газовой сигнализации обеспечивает:
- контроль загазованности производственной воздушной среды; - автоматическое включение световой и звуковой сигнализации.

Также оператор имеет возможность дистанционно управлять сигнализацией системы ГС с помощью кнопок на панели шкафа СБ-1:
- G-SB1 - Кнопка проверки свети/звука системы ГС;
- G-SB2 - Кнопка снятия звука ГС;
- G-SB3 - Кнопка снятия аварии ГС.

Решения по системе АСКУЭ.

Реконструируемая система АСКУЭ предназначена для организации автоматизированного учета и контроля выработки, распределения и потребления электроэнергии в точках учета измерения электропотребления. Информация от счетчиков электрической энергии должна передаваться на шкаф учета по интерфейсу RS-485, а от шкафа учета в центр сбора информации АСКУЭ АО «КазТрансОйл» по Ethernet.

Для сбора и передачи на верхний уровень информации о результатах измерений и состоянии средств измерений используется существующее устройство сбора и передачи данных МИР УСПД-01, расположенного в шкафу учета ШУ.

Счетчики подключаются к МИР УСПД-01 по интерфейсу RS-485. Счетчики (16шт) поставляются комплектно с электрооборудованием и учтены в разделе 4/19-1-ЭОМ.

Решения по системе АСГПТ

Объектом автоматического газового пожаротушения является помещение блок-бокс АСУ ТП.

Исходные данные для расчета и проектирования:

Помещение:
Блок-бокс АСУТП, фальшполы и подвесные потолки отсутствуют.
Одно направление, подлежащее защите.
Длина - 6750, ширина - 4500, высота - 2720. Окон нет. Площадь двери составляет 2 кв. м. Дверь оснащена доводчиком, входит в комплектную поставку БМЗ.
Перекрытия отсутствуют, подвод инженерных сетей осуществляется под блок-боксом.
Температура 18-23 оС, давление атмосферное, влажность от 20 до 80%, без конденсации влаги.
Присутствует естественная вентиляция, с клапаном для сброса продуктов ГОТВ.
Присутствует кондиционирование серии «Мистраль-телеком» - 2шт.

Оборудование: шкафы с контроллерным оборудованием

Категория пожароопасности помещения Д. Невзрывопасная зона. В данном помещении нет постоянного наличия людей.

В принятой установке автоматического газового пожаротушения предусматривается автоматический пуск от станции пожарной сигнализации ARK-S-1, дистанционной пуск от внешнего пульта управления и ручной пуск по месту. Контроль противопожарного состояния в защищаемом помещении осуществляется мультисенсорными пожарными извещателями. Сигнал о срабатывании извещателей передается на станцию пожарной сигнализации ARK-S-1, который в свою очередь формирует командный импульс на пуск модуля пожаротушения в автоматическом режиме.

Информационные табло, световое и звуковое, оповещение обеспечивает своевременное оповещение персонала о срабатывании системы газового пожаротушения. Программируемое время задержки включения системы газового пожаротушения составляет 32 сек, что позволит работающему персоналу своевременно покинуть помещение и принять необходимые меры. Для локализации возникновения пожара в защищаемой помещении предусмотрена установка газового модуля пожаротушения с заправленным газом HFC 227ea, который установлен на стене, и приведен по трубке к комнате №1. Модули предназначены для тушения газовыми огнетушащими веществами пожаров класса А, В, С и электрооборудования, находящегося под напряжением, которое не должно превышать значений регламентированных нормативно-технической документацией на газовые огнетушащие вещества. Для удаления продуктов ГОТВ после срабатывания системы предусмотрен клапан с вентилятором, поставляемый в комплектной поставке БМЗ.

Ручные пожарные извещатели установить на высоте 1,5м от пола, мультисенсорные извещатели устанавливаются на потолке. Табло на высоте 2,2м, сирена 2,5м.

Решения по ИБП

На НПС «Степное» предусмотрена система бесперебойного электроснабжения. Основной задачей системы является обеспечение бесперебойным электроснабжением серверного оборудования и оборудования систем автоматизации. Необходимое время работы от аккумуляторных батарей составляет не менее 3 часов.

Питание шкафов СА и СБ подается от ИБП с выходным напряжением =24В. Проектом предусмотрено резервирование питания 24 В. Питание АРМ оператора, принтера, пожарной панели и серверов СДКУ подается от ИБП с выходным напряжением ~220 В. Питание на ИБП подается от двух независимых источников через АВР. Информация о состоянии ИБП подается на сервер СДКУ по Ethernet, предусмотрен дискретный сигнал в систему СБ о неисправности ИБП.

Решения по информационно-математическому обеспечению (ИМО)

Цель системы

Целью внедрения СА является:
- обеспечение непрерывного контроля работы основного технологического оборудования и систем жизнеобеспечения станции, своевременного оповещения о выходе контролируемых параметров за пределы установленных значений;
- уменьшение риска возникновения аварийных ситуаций при принятии решений оперативным и эксплуатационным персоналом;
- повышение надежности управления НПС «Степное» путем использования самодиагностики аппаратных и программных средств;
- обеспечение защиты технологического оборудования;
- автоматическое управление оборудованием Системы безопасности в аварийных ситуациях;
- архивирование информации о состоянии технологических процессов и режимов работы оборудования с быстрым доступом к базе данных;
- повышение уровня общей культуры эксплуатации и обслуживания основного и вспомогательного оборудования;
- взаимодействие Системы со смежными системами;
- увеличение коэффициента использования технологического оборудования и сооружений, благодаря повышению уровня надежности работы технологического оборудования и средств автоматизации;
- повышение технико-экономических показателей работы НПС «Степное».

Система обеспечивает круглосуточное функционирование и выполнение заданных функций автономно под наблюдением оператора НПС и в составе СДКУ АО «КазТрансОйл» под контролем и управлением диспетчеров ЦДП (ГДУ).

Система способствует достижению указанных целей за счет качественной реализации автоматизированных функций и возможности решения статистических и расчетных задач в рамках функционирования Системы с постоянной диагностикой проектируемого КТС автоматизации. Представление информации оператору выполняется с детальной расшифровкой неисправностей. Формы представления информации динамичны, разнообразны и наглядны (мнемосхемы, графики, гистограммы, таблицы), что существенно уменьшает количество ошибок персонала и улучшает показатели функционирования НПС.

Регистрация технологических параметров и событий позволяет оперативно оценивать критические и аварийные ситуации и принимать решения по их ликвидации.

Систематизация данных о предыстории протекания технологического процесса способствует рациональному построению графика ремонтов и повышению экономических показателей.

Характеристика функционально структуры системы

Функциональная структура отражает функции, реализуемые Системой, приводит взаимосвязи элементов Системы. Функции Системы АСУТП подразделяются на следующие основные группы:
- коммуникационные функции;
- информационные функции;
- функции управления и регулирования;
- функции формирования отчетно-учетной документации;
- функции ведения нормативно-справочной документации;
- функции настройки компонентов Системы.

К информационным функциям относятся:
- сбор и обработка первичной информации о технологических процессах и технологическом оборудовании;
- представление информации;
- технологическая сигнализация;
- архивирование (регистрация) информации;
- протоколирование информации.

К управляющим функциям относятся:
- дистанционное управление работой оборудования;
- автоматическое отключение оборудования при выходе контролируемых параметров за допустимые пределы (защита) и включение (в соответствии с регламентом работы) резервного оборудования;
- автоматический программный пуск/останов технологического оборудования по технологическим блокировкам и по командам оператора.

С целью соблюдения принципов иерархии управляющих подсистем, управляющие функции подразделены на следующие виды:
- технологическая защита;
- дистанционное управление приводами;
- автоматическое включение резерва и блокировок;
- автоматическое программное управление пуском/остановом технологического оборудования;

К функциям настройки компонентов Системы относятся:
- диагностика работы Системы;
- контроль и управление работой ПТК;
- создание и сопровождение программного обеспечения Системы;
- ведение базы данных оборудования.

Характеристика информационных функций

Сбор информации заключается в периодическом опросе датчиков и формировании в цифровые сигналы значения технологических параметров. Цикличность опроса входных аналоговых и дискретных сигналов устанавливается в зависимости от скорости изменения технологических параметров. После опроса датчика сигналу присваивается метка времени, скоторой сигнал передается далее для обработки и хранится в архивированном виде.

Первичная обработка информации от аналоговых датчиков (ПОИ-А) выполняется в следующей последовательности:
- Проверка запрета «опроса». Если в Системе установлен запрет «опроса» устройства связи с объектом (УСО), то входной сигнал УСО заменяется на постоянный заданный сигнал Системы. Далее он обрабатывается в блоке ПОИ-А и передается в другие задачи. Настоящий сигнал не является достоверным.
- Проверка на «зашкаливание» или «обрыв» (выход из унифицированного диапазона).
- Исправление нелинейности характеристик датчиков или модулей УСО.
- Линеаризация характеристики, присущей методу измерения, приведение численного значения сигнала к величине, имеющей размерность технологического параметра. В случае, когда линеаризация выполняется аппаратно в модуле УСО, программная линеаризация не используется.
- Внесение статической поправки, связанной с установкой датчика по месту или в силу других причин.
- Фильтрация (демпфирование) пульсаций, присущих некоторым технологическим параметрам. При фильтрации используется закон апериодического звена первого порядка.
- Проверка сигнала на существенность изменений и проверка на длительное отсутствие изменений. Если сигнал изменился на величину большую заданной, то он передается далее через локальную сеть в другие подсистемы. Длительное отсутствие изменений («замораживание») говорит о возможной недостоверности сигнала.
- Проверка на наличие пульсаций. Некоторым технологическим параметрам присущи пульсации и их отсутствие указывает на возможную недостоверность сигнала.
- Сравнение с дублирующими сигналами (при их наличии). Расхождение с дублирующими сигналами указывает на недостоверность одного из сигналов.
- Проверка нахождения параметра в пределах рабочего диапазона.
- Анализ достоверности сигнала.

Признак достоверности является атрибутом сигнала и записывается в архиве вместе со значением аналогового параметра. Признаки достоверности принимают следующие значения:
а) параметр достоверен;
б) параметр возможно недостоверен;
в) параметр недостоверен.

Проверка выхода параметра за установленное значение предупредительной и/или аварийной сигнализации. Замена недостоверного параметра. Если сигнал признан недостоверным, то возможны следующие варианты замены:
а) на базовое значение;
б) на последнее достоверное значение;
в) без замены (то есть недостоверное значение передается далее в сеть).

Программа ПОИ-А выполняется в программируемом контроллере. Первичная обработка информации от дискретных сигналов (ПОИ-Д) производится в следующей последовательности:
- Анализ запрета «опроса» устройства связи с объектом (УСО). Если введен запрет «опроса», то далее обрабатывается входной заменяющий сигнал, заданный в Системе.

Анализ обрыва линии связи:

- Защита от дребезга контактов датчиков при замыкании и размыкании.
- Защита от пульсаций, которые возникают при нахождении параметра на границе срабатывания датчика-реле.
- Сравнение с дублирующими сигналами (при их наличии). Дублирующим сигналом может быть инверсный сигнал.
- Проверка сигнала на изменение. Если дискретный сигнал изменился, то он передается далее через локальную сеть в другие подсистемы.
- Анализ достоверности и выдача результата.

Программа ПОИ-Д выполняется в программируемом контроллере. Если сигнал признан недостоверным, то возможны следующие варианты замены:
а) на базовое значение;
б) на последнее достоверное значение;
в) без замены (то есть недостоверное значение передается далее в сеть).

Кроме первичных параметров (полученных от УСО), для оперативного контроля и управления требуются вторичные (расчетные) параметры. Примеры вторичных оперативных параметров: электрическая мощность, разность температур, разность давлений, положение регулирующего органа. Расчет вторичных параметров входит в функцию обработки информации и выполняется с периодичностью, совпадающей с циклом опроса датчиков. Неоперативные вторичные параметры вычисляются с периодичностью, совпадающей с циклом решения соответствующих задач.

После прохождения первичной обработки информация передается далее другим узлам по локальной сети.

Аналоговый параметр передается в сеть, если его изменение превышает заданную величину (апертуру). Дискретный параметр передается в том случае, если он изменился.

Независимо от наличия изменений параметр передается в сеть, если изменился признак достоверности.

В течение заданного интервала времени значения параметров периодически передаются в смежные системы.

Технологическая сигнализация

Целью технологической сигнализации является информирование и выдача персоналу технологических сигнальных сообщений (ТСС) о нарушении работы оборудования. ТСС подразделяются на следующие виды:
- аварийные (с красной меткой);
- предупредительные <025B>5(с желтой меткой);
- нейтральные (с зеленой меткой).

ТСС сопровождаются звуковым сигналом, который должен быть слышен оператору или диспетчеру. ТСС подразделяются на следующие группы:
- ТСС по ТОУ;
- ТСС по средствам автоматизации.

На любую станцию оперирования оператор-технолог может вызвать окно сигнализации, которое может содержать два вида изображений:
а) экран сигнализации;
б) протокол сигнализации.

В режиме «Экран сигнализации» в виде списка выводятся в хронологическом порядке только актуальные ТСС (ТСС=1). Если ТСС=0 (нарушение ликвидировано, режим пришел в норму), то соответствующее ТСС убирается из списка.

Если все актуальные ТСС не помещаются на экран, то информация выводится на нескольких страницах, которые можно перелистывать. Строка одного ТСС на экране сигнализации представлена следующей информацией: цветная метка ТСС (красная, желтая или зеленая), время появления ТСС, код, наименование, уставка сигнализации (только для аналоговых параметров), текущее значение параметра (только для аналоговых параметров).

Цветная метка ТСС мигает до квитирования и имеет ровное свечение после квитирования.

Нажатием кнопки «ЗВУК» оператор снимает звуковой сигнал, но не убирает мигание. Снятие звука еще не означает квитирование сигнала. После нажатия кнопки «МИГ» снимаются звук и мигание ТСС, стоящего первым в очереди на квитирование. Таким образом, нажатие кнопки «МИГ» является квитированием ТСС.

В нижней строке экрана сигнализации повторяется строка ТСС, стоящего первым в очереди на квитирование.

Если оператор не успел квитировать ТСС до прихода параметра в норму, то далее ТСС отображается на экране сигнализации зеленым мигающим свечением до момента квитирования, после чего ТСС исчезает с экрана. Команды квитирования мигания регистрируются как события в протоколе событий.

Оператор-технолог имеет возможность отмены вывода на экран сигнализации нейтральных ТСС и ТСС по средствам автоматизации. Вывод остальных ТСС оператор-технолог отменить не может. Оператор-технолог не может отменить вывод на экран сигнализации аварийных ТСС.

В режиме «Протокол сигнализации» (на экран СО вызвано окно сигнализации) на экран в виде списка выводятся все события подсистемы сигнализации в хронологическом порядке:
- появление ТСС (ТСС=1);
- квитирование ТСС оператором;
- исчезновение ТСС (ТСС=0).

Глубина просмотра протокола сигнализации – не более трех месяцев. Просмотр протоколов более отдаленных периодов времени может быть выполнен с устанавливаемых архивных носителей информации. В обычном режиме работы СО (то есть не в режиме экрана сигнализации) в нижней строке сигнальных сообщений выводится ТСС, стоящее первым в очереди на квитирование.

Очередь на квитирование формируется в хронологическом порядке при следующем условии: первыми в очереди стоят аварийные сигналы, затем предупредительные и затем нейтральные. Новый аварийный сигнал вытесняет из очереди предупредительные и нейтральные и отображается в строках сигнальных сообщений всех СО.

На экране СО в строке сигнальных сообщений имеются три клавиши: «ЗВУК», «МИГ» и «ЭКРАН». При нажатии клавиши «ЭКРАН» снимаются звук и мигание, а на экран выводится мнемосхема, на которой есть сигнал, вызвавший ТСС.

Нейтральные ТСС информируют оператора:
- о плановом автоматическом включении/отключении оборудования;
- о выполнении каких-либо действий системой автоматизации (срабатывание блокировок).
Нейтральные сигналы не квитируются. Они убираются с экрана сигнализации через 10-30 секунд.

Архивирование информации

Архивирование (регистрация) информации осуществляется через СУБД и подразделяется:
- регистрация событий;
- архивирование аналоговых сигналов;
- архивирование отчетных ведомостей.

Данные архива используются в задачах представления информации, в задачах протоколирования. Регистрация событий заключается в хронологической записи следующих событий при:
- срабатывании защит;
- появлении, исчезновении и квитировании ТСС;
- включении и отключении (агрегатов, насосов, вентиляторов);
- открытии и закрытии запорной арматуры, достижении регулирующей арматуры конечных положений;
- подаче команд управления на приводы с указанием источника команды (защита, оператор, блокировка, АВР); команды автоматического регулирования не архивируются;
- изменении состояния автоматических устройств с указанием источника команды: ввод защиты, включение режима «Резервный» (АВР), запуск программы пуска МНА;
- появлении и исчезновении недостоверной информации;
- изменениях состояния технических и программных средств Системы (по результатам работы подсистемы диагностики и тестирования средств Системы).

В архиве в строке записи события указываются:
- дата и время;
- код дискретного сигнала;
- признак достоверности дискретного сигнала;
- вид переключения дискретного сигнала («0-1» или «1-0»).

Обеспечивается запись событий, произошедших в течение последних трех месяцев, без перезаписи информации на внешние носители. Кроме хронологической записи событий с периодом 2-4 часа, производится регистрация состояния дискретных сигналов (периодический «срез»).

Архивирование аналоговых сигналов обеспечивает запись мгновенных считанных значений технологических параметров в течение последних трех месяцев без перезаписи на внешние носители. Запись в архив производится с меткой времени считывания. Запись производится при наличии изменения параметра, превышающего величину заданной апертуры.

Оперативные вторичные параметры (полученные расчетным путем) архивируются аналогично первичным параметрам (полученным от УСО). При каждой записи мгновенного значения аналогового сигнала регистрируются:
- дата и время считывания;
- код сигнала;
- численное значение в единицах технологического параметра;
- признак достоверности сигнала.

ХАРАКТЕРИСТИКА УПРАВЛЯЮЩИХ ФУНКЦИЙ

Технологическая защита

Технологическая защита обеспечивает автоматическое выполнение операций по отключению оборудования станции при аварийном отклонении параметров от нормальных значений и возникновении аварийных ситуаций. Защиты подразделяются:
- общестанционные защиты;
- защиты магистральных насосных агрегатов МНА (агрегатные защиты).

Защита МНА выполняется тем же контроллером, который реализует функции контроля и управления данным агрегатом. В случае отказа программируемых контроллеров Системы программу защитного останова МНА выполняет автономная система ПАЗ.

Сообщения о срабатывании защиты выводятся на экраны СО в первоочередном порядке и выделяются красным цветом, также предусматривается предупредительная сигнализация о приближении контролируемых параметров к аварийным значениям.

В Системе обеспечена возможность программной настройки уставок защиты по измеряемым сигналам и задержкам времени.

Функции защиты обладают наивысшим приоритетом. При срабатывании защиты запрещается действие всех блокировок, управления и АВР, противоположное действию защиты.

Выполнение программы пуска МНА при срабатывании защиты прерывается. При этом на открывающуюся запорную арматуру автоматически подается команда «Стоп» и затем через определенный интервал времени – команда «Закрыть».

Действие защиты не может быть прервано оператором до полного окончания всех ее операций. Действие защиты прекращается после выполнения следующих трех условий:
- выполнены все операции (действия) защиты;
- исчезли все сигналы, вызывающие срабатывание защиты, и параметры достигли уставок деблокировки;
- оператор деблокировал действие защиты.

Защиты должны быть постоянно активны. В случае неисправности датчиков, линий связи или модулей ввода-вывода отдельные защиты могут быть выведены из работы по распоряжению руководства станции. Операции по выводу отдельных защит выполняются персоналом, имеющим соответствующий допуск.

Защиты, препятствующие пуску оборудования, автоматически временно выводятся из работы при пуске или останове оборудования. Например, защита МНА по вибрации на время пуска МНА выводится из работы. Предусматривается испытательный режим защиты (маскирование), в котором при срабатывании одной из защит, выбранной оператором, ее действие на отключение оборудования не производится. Перед испытанием этой защиты устанавливают испытательный режим. Затем имитируется срабатывание датчика данной защиты путем замыкания его контактов или замыканием соответствующих цепей. В испытательном режиме защита «срабатывает» на сигнал без воздействия на приводы. Предусматривается режим опробования (симуляции) действия защиты. В данном режиме «сигнал» на срабатывание защиты подается программно. Срабатывание защит происходит с воздействием на технологическое оборудование.

Дистанционное управление

Электропривод в общем случае может иметь следующие посты управления:
- местное управление (М);
- управление со станции оперирования (СО).

Посты управления М и СО действуют параллельно:
- пост М постоянно включен в работу;
- пост СО в режимах «РУ», «РЕЗ», «РЕМ» отключается;
- при параллельной работе со всех постов программно контролируется правильность действий (приоритеты).

Для обеспечения функций контроля и управления в ПТК предусматривается состав сигналов в документе «Перечень входных сигналов и данных».

Режимы управления приводами. Для магистральных насосных агрегатов МНА предусматриваются следующие режимы управления:
ОСН – основной рабочий режим, позволяющий управлять приводом в режиме ручного управления (М и СО) и автоматически (АВТ) в соответствии с алгоритмом работы Системы;
Посты М действует только на отключение агрегата.
ТУ – режим управления с РДП, отличие от режима ОСН в том, что вместо поста СО действует пост управления на РДП;
РЕЗ – резервный режим, после поступления команды от АВР выполняется программа автоматического пуска резервного агрегата;
После включения резервный агрегат автоматически переводится в режим ОСН.
РЕМ – ремонтный режим, в котором запрещается любое управление.
Пуск МНА по команде оператора возможен только со станции оперирования в режиме ОСН.

Для агрегатов вспомогательных систем предусматриваются следующие режимы управления:
ОСН - основной режим;
Управление автоматическое (АВТ) или оператором с постов СО или М.
РЕЗ - резервный режим;
Управление автоматическое от системы АВР или оператором с поста М.
После пуска резервный агрегат автоматически переводится из режима РЕЗ в режим ОСН.
РУ - ручной режим, управление только оператором по месту;
РЕМ - ремонтный режим, управление запрещено.

Для запорной арматуры предусматривается (кроме обычного режима управления) режим симуляции (СИМ), при котором на экране имитируется исполнение команд оператора без воздействия на пусковую аппаратуру. Режим СИМ устанавливает и отменяет оператор. Режим симуляции автоматически отменяется при срабатывании защиты.

Режим дистанционного управления приводом является аппаратно- программным.

Аппаратная часть включает в себя:
- собственно электропривод;
- пусковую аппаратуру;
- кнопочный пост управления по месту;
- средства верхнего и нижнего уровней ПТК.

Программная часть представляет собой программный блок, который состоит из общего (типового, центрального) модуля, типового для всех аналогичных приводов, и модулей, включенных в схему в соответствии с индивидуальным алгоритмом управления данного привода.

Предусматриваются следующие общие модули:
- управление запорной арматурой на входе, выходе МНА;
- управление запорной арматурой, не относящимися к МНА;
- управление МНА;
- управление двигателем насоса, вентилятора;
- управление регулирующим органом;
- управление высоковольтным выключателем.

Программный блок управления приводом выполняет следующие функции:
- прием сигналов от привода;
- обработка данных сигналов и определение состояния привода с учетом достоверности сигналов;
- прием команд от защиты, оператора, блокировок и АВР, обработка данных сигналов с учетом приоритета;
- выработка и подача команд управления на приводы;
- проверка исправности привода и контроль выполнения команд;
- выдача информации о состоянии привода, текущем режиме управления приводом, наличии команд из других подсистем, выполнении команд, исправности привода.

Оператор может подать команды управления на привод со станции оперирования двумя способами:
- для подачи простых команд «Включить» («Открыть»), «Отключить» («Закрыть») и «Стоп» необходимо на мнемосхеме навести курсор на мнемосимвол привода и нажатием кнопки «мыши» вызвать микропульт управления. Микропульт появляется под мнемосимволом привода. Далее нужно нажать необходимую клавишу, после чего клавиша изменяет свой цвет (включается). Убедившись, что включилась нужная клавиша, следует подтвердить команду нажатием клавиши КОМ (команда). При нажатии клавиши КОМ команда поступает на привод.
- для подачи любых возможных команд необходимо вызвать на мнемосхему малоформатное изображение привода. Далее нужно нажать необходимую клавишу и подтвердить команду нажатием клавиши КОМ. Через малоформатное изображение можно подать следующие команды: «Установить режим РЕЗ», «Выбрать программу 3 пуска», «Запретить автоматическое управление».

Автоматическое включение резерва и блокировки

Автоматическое включение резерва (АВР) и блокировки реализуются программно в ПТК.

Система автоматического включения резерва (АВР) предназначена для автоматического включения резервного агрегата (насоса, вентилятора) при аварийном отключении рабочего или при недопустимом отклонении параметра, характеризующего исправную работу.

Система АВР реализуется программно в виде отдельных блоков. Группа агрегатов, входящих в технологический узел, управляется одним программным блоком АВР. Оператор имеет возможность установить режим ОСН (основной) или РЕЗ (резервный) для любого из агрегатов, входящих в группу. АВР включается в работу после подачи команды «установить режим РЕЗ» для одного из агрегатов.

Оператор подает команды на блок АВР через малоформатное изображение АВР, на котором имеются соответствующие клавиши команд. Для АВР каждой технологической группы предусматривается отдельное МФ. Блокировки предназначены для предотвращения подачи ложных команд оператором, а также для выполнения простых (одношаговых) технологических операций.

Блокировки могут быть двух типов:
- неотключаемые, которые не может отключить оператор;
- отключаемые, которые может включить или отключить оператор.
Блокировки реализуются программно в виде отдельных блоков.

Для каждой блокировки предусматривается малоформатное изображение, на котором приводится информация о текущем состоянии блокировки и командах, выдаваемых блокировкой. На МФ отключаемой блокировки имеются также клавиши включения и отключения блокировки.

Автоматическое программное управление пуском (остановом) технологического оборудования

Автоматическое программное управление (далее АПУ) предназначено для автоматического пошагового выполнения операций пуска и останова технологического оборудования.

АПУ реализуется программно. Программный блок АПУ состоит из общего (типового, центрального) блока и малых модулей, включаемых в схему в соответствии с алгоритмом конкретной АПУ.

Общий блок АПУ обеспечивает пошаговое выполнение программы пуска и программы останова. Программа начинает выполняться при соблюдении следующих условий:
- все управляемые агрегаты исправны и их состояние достоверно;
- нет запрещающих команд защиты и блокировок;
- у всех управляемых механизмов отсутствует запрет на автоматическое управление;
- имеются условия для выполнения первого шага;
- оператор выбрал номер программы или подтвердил установленную ранее программу;
- оператор подал команду «Пуск».

После подачи команды «Пуск» выполняется первый шаг: АПУ выдает команды на определенные действия (включение насоса, открытие запорной арматуры). После получения подтверждения о выполнении команд с задержкой времени включается второй шаг.

Если команды шага не выполняются, то выдается ТСС о невыполнении шага. В качестве условия начала нового шага может быть разрешение оператора. После выполнения последнего шага АПУ отключается.

Оператор может на любом шаге:
- отключить АПУ (сброс программы);
- приостановить программу и затем, при необходимости, продолжить ее выполнение.

Действия АПУ отображаются на экране в виде нейтральных ТСС в строке сигнальных сообщений СО.

Оператор может наблюдать за выполнением программы на мнемосхеме. Более детальную информацию о ходе выполнения программы оператор может получить на малоформатном изображении, в котором приводятся: наименование программы с указанием агрегатов, на которые воздействует программа, код, выбранный оператором номер программы, текущее состояние программы (включена, отключена, остановлена, номер активного шага, готова к работе, не готова, режим симуляции), наименование команд АПУ и информация об их выполнении, время, прошедшее с начала шага. Кроме общих сведений о выбранной АПУ, на МФ отображается активный шаг программы (выполняемый в настоящий момент), а также следующий шаг программы.

МФ имеет набор клавиш управления АПУ: включить (запустить), отключить (сбросить), остановить, подтвердить запрошенное условие, пропустить шаг, установить режим симуляции и другие. Оператору выдается информация о причинах остановки или сбоя выполнения программы. Команду на пуск (останов) оборудования может выдавать оператор или подсистема АВР. При работе АПУ контролируется время выполнения команд и время ожидания появления разрешающих условий. При превышении заданного времени программа приостанавливается с выдачей соответствующего сообщения оператору. На станции автоматическое программное управление применяется для пуска (останова) МНА.

ХАРАКТЕРИСТИКА ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ФУНКЦИЙ

Диагностика и тестирование средств ПТК

Целью диагностики является обнаружение неисправностей технических и программных средств Системы.

Диагностике подлежат следующие технические средства:
- каналы ввода информации;
- технические средства нижнего уровня;
- технические средства верхнего уровня (станции оперирования, сервер);
- технические средства системы передачи данных.

Используются самодиагностика и диагностика одних устройств ПТК другими. Диагностике подлежат программные средства общего и специального программного обеспечения.

Представление оператору результатов диагностики выполняется:
- по запросу;
- без запроса в виде сообщений.

Информация оператору о нарушениях формируется в виде:
- текстовых сигнальных сообщений (ТСС);
- ведомостей (списков) отказов технических и программных средств.

Оператор-технолог может отменить вывод всех ТСС диагностики, кроме аварийных.

Диагностика датчиков и линий связи выполняется в ПОИ. Для выявления неисправных каналов ввода информации диагностика в ПОИ дополняется диагностикой технических средств ПТК. Поэтому канал может быть признан неисправным по двум причинам:
а) программно в ПОИ выявлена недостоверность сигнала;
б) аппаратный отказ контроллера/модулей контроллера.

Все отказы средств Системы регистрируются в протоколе событий. В случае выявления неисправности технических средств, подсистема диагностики выдает команды на автоматическое блокирование отказавших программных и технических средств и недостоверной информации. При выявлении неисправности ПК особое внимание должно быть уделено отключению модулей ввода/вывода, выдающих команды на приводы. Такое отключение может быть выполнено, например, снятием выходного напряжения 24 В.

Контроль и управление работой ПТК Системы

Функции управления работой ПТК реализуют:
- подачу электропитания на технические средства ПТК;
- регистрацию допуска к работе, в том числе ремонтного и наладочного персонала;
- пуск, конфигурирование и останов ПТК;
- ведение баз данных;
- сопровождение программ ПТК (загрузка, включение и отключение программных модулей, изменение коэффициентов);
- тестирование элементов ПТК;
- восстановление работы после отказов.

Контроль и управление работой ПТК может выполнять персонал станции, имеющий соответствующие полномочия. Допуск на выполнение данных операций производится по запрашиваемому паролю. Операции по управлению работой ПТК выполняются на одной из станций оперирования, переведенной в соответствующий режим инженером Системы. Порядок выполнения операций по контролю и управлению работой ПТК должен быть приведен в документе «Руководство инженера Системы».

Информация о текущем состоянии основных устройств ПТК (исправны/неисправны, включены/отключены) представляется на мнемосхемах:
- средства нижнего уровня;
- средства верхнего уровня;
- локальная сеть;
- питание Системы.

Создание и сопровождение программного обеспечения Системы. В составе ПТК предусмотрены программные средства для создания и редактирования:
- мнемосхем;
- протоколов, ведомостей;
- алгоритмических схем управляющих подсистем.

Право на создание новых и редактирование существующих программных продуктов специального ПО получает персонал, прошедший обучение в соответствующем учебном центре и получивший допуск. Порядок выполнения операций по созданию и редактированию специального ПО должен быть приведен в документе «Руководство инженера Системы».

Отдельные операции по редактированию полей конфигурационной информации и запуску программных модулей могут быть выполнены персоналом станции, имеющим соответствующий допуск. Персонал может оперативно изменять отдельные коэффициенты, уставки сигнализации, коды, наименования, задержки времени, ввод запретов.

Ведение базы данных оборудования станции

В составе ПТК предусматриваются базы данных характеристик технологического оборудования и средств автоматизации. Характеристики средств автоматизации заносятся в БД разработчиком Системы. Характеристики технологического оборудования заносятся в БД заказчиком. В БД заносятся данные по технологическим объектам станции: насосные агрегаты, вентиляторы, запорная и регулирующая арматура, резервуары. В БД заносятся данные по КТС станции: программируемые контроллеры, датчики, станции оперирования, модули ввода/вывода. Характеристики объектов в БД представлены следующей информацией: код, наименование объекта, его тип (марка), год изготовления, завод.

ХАРАКТЕРИСТИКА ФУНКЦИЙ СИСТЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ

Система противоаварийных защит ПАЗ

Система ПАЗ обеспечивает автоматический контроль и защиту технологического оборудования, аварийную защиту персонала и окружающей среды при отказах программно-технических средств и/или технологического оборудования, защиту при ошибочных действиях персонала. Система ПАЗ обеспечивает круглосуточное функционирование и выполнение заданных функций автономно.

Система ПАЗ обеспечивает:
- увеличение коэффициента полезности использования технологического оборудования благодаря повышению уровня безопасности эксплуатации и надежности работы технологического оборудования объектов и средств автоматизации;
- непрерывный контроль за особо важными параметрами работы технологического оборудования;
- управление технологическим оборудованием при возникновении аварийной ситуации.

Система ПАЗ построена на базе программируемых логических контроллеров, позволяющих оптимизировать распределение функций сбора информации и выдачи управляющих воздействий.

Система ПАЗ обеспечивает перевод технологического оборудования в безопасный режим при активизации общестанционных защит и/или возникновения аварийной ситуации.

Система ПАЗ обеспечивает защиту оборудования станции:
- минимальное давление на приеме МНС;
- максимальное давление в коллекторе МНС на выходе;
- затопление помещения магистральных насосов;
- пожар;
- аварийная загазованность;
- достижение аварийного уровня нефти в емкостях сбора утечек;

Система ПАЗ построена по иерархическому принципу. Нижний уровень системы составляют датчики, исполнительные механизмы, аппаратура местного управления и сигнализации. Средний уровень построен на основе высоконадежного, отказоустойчивого контроллера фирмы Siemens серии S-7 400FH и многофункциональных станций распределенного ввода-вывода ЕТ200М. Каждая станция ЕТ200М включает в свой состав два (для подключения к резервированной сети PROFIBUS DP) интерфейсных модуля IM 153HF и несколько модулей ввода/вывода S7-300, для подключения датчиков и исполнительных механизмов. Порядок размещения модулей S7-300 может быть произвольным. Верхний уровень представлен панелью оператора ТР-1200 фирмы Siemens.

Система ПАЗ включает в себя следующие контроллеры и устройства связи с удаленными объектами:
- контроллер, повышенной надежности;
- F-модули ввода/вывода технологических параметров;
- F-модули ввода/вывода контроля и управления агрегатами;
- F-модули ввода/вывода параметров от систем безопасности (пожар и загазованность).

Технические средства среднего уровня должны обеспечивать:
- автоматический контроль состояния технологического оборудования;
- автоматическое управление технологическим оборудованием при возникновении аварийных ситуаций;
- передачу информации в Систему SCADA

Система ПАЗ должна выполнять следующие функции:
- контроль технологических параметров станции;
- автоматическую защиту станционного оборудования;
- диагностику ПТК Системы ПАЗ;
- звуковую и световую аварийную сигнализацию.

Система ПАЗ обеспечивает выполнение указанных функций в автономном, непрерывном режиме работы.

Функции контроля режимов работы и технологических параметров должны обеспечивать:
- работу в режиме реального времени;
- непрерывный режим работы;
- регистрацию изменения параметров;
- сигнализацию аварийных ситуаций;
- обработку дискретных параметров;
- обработку аналоговых сигналов;
- обработку параметров на обрыв линии связи.

Сбор информации из Системы ГС и Системы АСПТ производится дискретными сигналами.

Функции автоматического управления реализуют перевод оборудования в безопасный режим и аварийное отключение оборудования.

Основные функции управления:
- аварийное отключение магистральных насосов;
- закрытие определенной технологическим регламентом запорной арматуры.

Общестанционные защиты имеют приоритет выполнения. Запрещаются действия всех блокировок и переключения противоположных действиям Системе ПАЗ.

Автоматическая система пожаротушения АПСиЭ

Система АПСиЭ предусматривает:
- систему автоматической пожарной сигнализации;
- управление оборудованием системы пожаротушения.

Алгоритмы работы оборудования системы пожаротушения предстален в документе «Таблица причин и следствий системы АПСиЭ НПС «Степное». Система автоматической пожарной сигнализации на технологических объектах предусматривает следующие функции:
- обнаружение пожара;
- включение световой и звуковой сигнализации;
- передачу сигнала срабатывания пожарных извещателей;
- отображение информации.

Система пожарной сигнализации адресно обнаруживает пожар и передает сигнал тревоги о пожаре в программируемый логический контроллер (ПЛК). Перечень защищаемых объектов системой АПСиЭ:
- Операторная;
- Щитовая с аппаратной;
- КТП и ЩСУ с аппаратной;
- Дизельная электростанция;
- ЗРУ-10кВ;
- КТП;
- Станция очистки производственно-дождевых сточных вод;
- Магистральная насосная;
- Противопожарная насосная станция;
- Проходная;

Пожарные извещатели выдают сигнал о пожаре на прибор приёмно-контрольный (ППК), установленный в шкафу помещениях операторной. ППК выполняет следующие функции:
- сбор информации от пожарных извещателей;
- контроль исправности пожарных извещателей;
- автоматическую селективную пожарную сигнализацию;
- контроль шлейфа пожарной сигнализации;
- выдачу управляющих сигналов в контроллер на включение оборудования пожаротушения и оповещения;
- возможность снятия (квитирования) звуковой сигнализации и контроль световой и звуковой сигнализации (по вызову);
- отображение информации.

Газовая сигнализация ГС

Система газовой сигнализации предусматривается для непрерывного контроля состояния загазованности воздушной среды, выдачи сигнала для аварийной защиты оборудования и персонала при возникновении довзрывоопасных концентраций (ДВК) горючих газов и паров в производственных помещениях.

Система газовой сигнализации осуществляет:
- контроль и анализ уровня загазованности;
- выдачу предупредительного и аварийного сигналов при повышении концентрации горючих газов на 20% и на 50% от нижнего концентрационного предела воспламенения (НКПВ);
- передачу информации в Системы ПАЗ и SCADA.

Система ГС построена по иерархическому принципу. Нижний уровень системы составляют датчики загазованности, посты аварийной сигнализации, световое табло.

Средний уровень представлен многофункциональной станцией распределенного ввода-вывода ЕТ200М. Для обнаружения довзрывоопасных концентраций применяются датчики модели Polytron 5310 Ex. Датчики размещаются в непосредственной близости от источника возможного выброса контролируемого продукта и имеют конструктивное исполнение, позволяющее их эксплуатацию во взрывоопасных зонах.